第一章 基本工作原理及总体构造

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1、第一章内燃机的基本工作原理及总体构造本章主要内容：1、有关汽车发动机的名词术语2、四冲程内燃机的工作原理3、二冲程内燃机的工作原理4、汽车发动机的总体构造第一节四冲程发动机的工作原理一、内燃机的基本名词术语1、上止点（下止点）定义：活塞顶离曲轴旋转中心最远（近)处。即活塞的最高（低）位置。2、活塞冲程S定义：活塞上、下止点之间的距离。若曲柄半径为R，则：S＝2R3、气缸工作容积（气缸排量）Vs定义：活塞从上止点到下止点所扫过的容积。定义式：Vs=（π/4）D2S常作为表征内燃机尺寸大小及动力性能的主要结构参数之一。4、发动机排量（发动机

2、工作容积）VL定义：发动机各气缸工作容积的总和。定义式：VL＝Vs*ii:发动机气缸数。5、燃烧室容积Vc定义：活塞在上止点时，活塞顶以上的空间容积。6、气缸总容积Va定义：活塞在下止点时，活塞顶以上的空间容积。定义式：Va＝Vs＋Vc7、压缩比εc定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。定义式：εc＝Va/Vc物理意义：表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气燃烧后膨胀的倍数。是发动机的重要性能参数。柴油机εc：14～22汽油机εc：6～9（轿车有的达到9～11）二、单缸四冲程汽油机的工作原理1、进气行程2、压缩行程3、作功行

3、程4、排气行程1、进气冲程活塞：从上止点移动到下止点气门：进气门打开，排气门关闭曲轴：旋转从0℃A~180℃A进气终了压力：pde＝0.075～0.09Mpa进气终了温度：Tde＝370～400K2、压缩冲程活塞：从下止点移动到上止点气门：进气门关闭，排气门关闭曲轴：旋转从180℃A～360℃A压缩终了压力：pco＝0.8～2.0Mpa压缩终了温度：Tco＝600～700K进气行程示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K，压力75~90kPa大气压力线PVra示功图上止点下止点压

4、缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：ε=Va/VcPVra示功图大气压力线c上止点下止点温度600~800K，压力600~1500kPa爆燃：由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。后果：轻微爆燃，发动机功率有所升高；但过度，则会使发动机过热，功率下降，经济性变差，零件寿命下降等。现象：发生爆燃时，有尖锐的金属敲击声传出。表面点火：由燃烧室内炽热表面（如排气门头、火花塞电极、积碳）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。后果：发动机的性能下降，零部件寿命降低。现象：发生表面点火时，有沉闷

5、的敲击声传出。3、做功冲程活塞：从上止点移动到下止点气门：进气门关闭，排气门关闭曲轴：旋转从360℃A～540℃A最高压力：pmax＝3.0～6.5Mpa最高温度：Tmax＝2200～2800K膨胀终了压力：pex＝0.3～0.6Mpa膨胀终了温度：Tex＝1200～1500K作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa4、排气冲程活塞：从下止点移动到上止点气门：进气门关闭，排气门开启曲轴：旋转从

6、540℃A～720℃A排气终了气体压力（残余废气压力）：p`r＝0.105～0.115Mpa排气终了气体温度（残余废气温度）：T`r＝900～1100K排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线cZb上止点下止点温度900~1200K压力105~125kPa残余废气四冲程发动机工作状态状态行程温度(K)压力进气行程370~44075~90kPa压缩行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5MPa(瞬时最高)300~500kPa(作功终了)排气行程900~

7、1200105~125kPa二、单缸四冲程柴油机的工作原理1、进气冲程与汽油机主要区别：进入气缸的是纯空气。进气终了压力：pde＝0.08～0.09Mpa进气终了温度：Tde＝340～380K2、压缩冲程与汽油机的主要区别：压缩比高于汽油机；在压缩过程快要结束的时候，喷油器向气缸内喷入柴油。当油与空气混合后在高压下达到其自燃点就开始着火燃烧。压缩终了压力：pco＝3.0～5.0Mpa压缩终了温度：Tco＝750～1000K3、做功冲程柴油机由于是边喷油、边混合、边燃烧，所以，所以最开始虽然活塞有所下行，但气缸内的压力基本不变。最高压力：

8、pmax＝4.5～9Mpa最高温度：Tmax＝1800～2500K膨胀终了压力：pex＝0.2～0.5Mpa膨胀终了温度：Tex＝1000～1200K4、排气冲程排气终了气体压力：p`r＝0.105～0.1